• 제목/요약/키워드: Supersonic jet

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초음속 마이크로제트 유동의 수치해석적 가시화 (Numerical Visualization of Supersonic Microjet Flows)

  • 신춘식;이종성;김희동
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.35-41
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    • 2010
  • Supersonic microjets acquire considerable research interest from a fundamental fluid dynamics perspective, in part because the combination of highly compressible flow at low-to-moderate Reynolds number is not very common, and in part due to the complex nature of the flow itself. In addition, microjets have a great variety engineering applications such as micro-propulsion, MEMS(Micro-Electro Mechanical Systems) components, microjet actuators and fine particle deposition and removal. Numerical simulations have been carried out at moderate nozzle pressure ratios and for different nozzle exit diameters to investigate and to understand in-depth of aerodynamic characteristics of supersonic microjets.

Side Jet 발생기의 유동특성에 관한 연구

  • 홍승규;성웅제
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2001년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.21-29
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    • 2001
  • For rapid and abrupt control of a missile in supersonic flight, side jet on a missile body is found to be a useful devise as evidenced by recent missile development at several nations. The magnitude of the side jet and the duration of it decide the level of control of such a missile system. In this paper, the aerodynamic characteristics of the side jet devise itself are examined in terms of key parameters such as the side jet nozzle contour, the chamber pressure and temperature. Specifically attention is focused on the effect of the chamber shape between the straight nozzle and the bended nozzle by 90 degrees. The flow properties as well as the thrust level are compared between the two shapes. Particular attention is paid at the way the nozzle is bended at the joint. Effects of the length and the divergence angle of the nozzle on the thrust magnitude are also quantified among the three different side jet nozzles.

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부족팽창 습공기 제트의 히스테리과도현상 (Hysteric Transient Phenomenon of Under-Expanded Moist Air Jets)

  • 오성진;신춘식;김희동
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.460-463
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    • 2008
  • the present study, the addresses the hysteric phenomenon of under-expanded jets with a help of a computational fluid dynamics methods. The under-expanded jets of both dry and moist air have been employed to the transient processes for the pressure ratio. It is known that under-expanded air jet produced during the process of increase in pressure ratio behaves different from the reducing process, leading to a hysteric phenomenon of under-expanded jet. It is also known that moist air jet significantly reduces the hysteric phenomenon found in the dry air jet, and that non-equilibrium condensation which occurs in the under-expanded moist air jet is responsible for these findings.

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측추력 제어 유도탄의 공력모델링시 CFD의 적용 (Use of CFD for Aerodynamic Interference Modelling of Jet-Controlled Missile)

  • 성웅제;홍승규;안창수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.120-125
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    • 2003
  • Recently, lateral jet has been adopted as an effective control device for high maneuverable tactical missiles in supersonic regime. Aerodynamic interference caused by the lateral jet can be categorized into two phenomena : local interaction redistributing surface pressure near the jet exit region and downstream interaction affecting tail control effectiveness. As part of on-going research, this paper deals with the aerodynamic modeling to predict the variation of force and moment when lateral jet of is activated on the missile body. For this purpose, a series of numerical simulation has been performed and the results are presented. Using the information obtained by CFD, aerodynamic model of preliminary level has been constructed and is reviewed. Some relevant comparison with wind tunnel tests are presented.

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마이크로 초음속 제트 경계층이 레이저가공에서 나타나는 충돌유동에 미치는 영향에 관한 연구 (Study of Effects of the Boundary Layer of Micro-Supersonic Jets on the Flow Impingments in Laser Machining)

  • 유동옥;이열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.285-288
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    • 2007
  • 레이저가공에서 나타나는 가공부위의 용융된 물질을 밀어내는 가스의 역할을 모사하기 위하여, 구멍이 있는 평판 상부에 충돌하는 마이크로 초음속 제트유동의 경계층 효과가 수치해석적으로 연구되었다. 충돌유동과 충격파의 구조 및 구멍통과 질량유량이 관찰되어 경계층 영향이 고려되지 않은 과거 연구와 비교되었다. 노즐내부 유동의 경계층 효과로 인하여 가공부위 상부에서 보다 강한 마하디스크가 생성되고, 아울러 구멍통과 질량유량도 줄어드는 것이 관찰되었다.

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초음속유동장 내에 돌출된 실린더와 2차분사 홀 주변에서의 열전달 현상 연구 (Heat transfer in the perturbed boundary layer by cylinder and secondary injection in supersonic flow)

  • 이종주;유만선;송지운;조형희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.276-280
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    • 2007
  • 초음속 유동장내에 분사된 이차제트 주변에서의 열전달 현상을 고찰 하였다. 초음속 유동장내에 등 열유속조건이 적용되도록 히터를 표면에 설치하였으며, Jet to freestream momentum ratio(운동량비)에의 변화에 따른 2차분사를 하여, 2차분사홀 주변의 표면온도 변화를 적외선 카메라를 통하여 측정하였으며, 이를 바탕으로 대류열전달 계수를 계산하였다. 또한 초음속 유동장 내에서 돌출된 실린더 주변 표면의 대류열전달 계수 측정 결과와 비교 하였다. 실린더의 주유동에 대한 기울어진 각도와 2차분사의 운동량비는 표면 대류열전달계수 분포에 중요한 요인으로 작용하였다.

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플라즈마 분사장치를 활용한 초고속 비행체의 항력감소 기초 실험 (Fundamental Experiments of Drag Reduction for a High Speed Vehicle Using Plasma Counterflow Jets)

  • 강승원;최종인;이재청;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.57-63
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    • 2017
  • 본 연구에서는 플라즈마 분사장치를 활용하여 항력감소를 위한 기초 실험을 수행하였다. 가시화 장비와 항력 측정 장비를 이용하여 기초 실험 장치를 구성하였다. 자유유동 환경에서 분사되는 플라즈마 역분사 제트를 가시화하기 위한 방법으로 쉴리렌 기법을 활용하였다. 가시화 실험 결과를 통해 플라즈마 제트의 침투와 유동구조 변화를 관찰하였다. 항력감소 가능성을 측정하기 위한 방법으로 로드셀을 이용한 측정을 수행하였다. 그 결과 초음속 자유유동 조건에서 역으로 분사되는 플라즈마를 통해 항력이 6.2% 감소함을 보였다.

초음속 충돌제트의 유동특성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flow Characteristics of a Supersonic Impinging Jet)

  • 신필권;신완순;이택상;박종호;김윤곤
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.10-19
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    • 1998
  • 초음속 부족팽창제트가 충돌할 때 유동장은 매우 복잡한 유동구조를 나타낸다. 본 연구에서는 음속노즐 출구 직경의 1.5배 거리에 경사각 $60^{\cire}$~$90^{\cire}$로 설치된 평판에 미치는 초음속 제트에 대해 쉴릴렌 장치를 이용하여 유동구조를 가시화 하였으며, 평판 위에 작용하는 압력분포를 측정하였고 감열지를 이용하여 평판 표면 유동을 가시화하여 기존의 연구결과와 비교하였다. 연구결과 간단한 방법으로 저마하수에서의 평판 유동을 가시화 할 수 있는 방법을 제시하고 충돌제트의 유동구조를 규명하였다.

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초음속 제트소음의 전산유체 모사 시 반사파 아티팩트 제거 기법 (A method for removal of reflection artifact in computational fluid dynamic simulation of supersonic jet noise)

  • 박태영;주현식;장인만;강승훈;엄원석;신상준;박정원
    • 한국음향학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.364-370
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    • 2020
  • 우주 발사체의 초음속 플룸으로부터 발생하는 고강도 소음은 발사체에 음향하중으로 작용하여 전장품이나 탑재 위성의 오작동 및 고장을 유발한다. 음향하중을 발생시키는 로켓/제트소음의 예측은 초음속 난류 유동(소음원) 예측을 위한 전산유체해석과 음향(소음 전파) 해석이 결합된 모델이 주로 사용된다. 이때, 유동해석 시 계산영역 경계면에서 발생하는 반사파 아티팩트를 제거하기 위해 경계조건 외에 추가적으로 흡수층(sponge layer)과 같은 모델링이 적용된다. 하지만, 해석 대상에 따라 흡수층의 파라미터 최적화 연구가 선행되어야 하고 더 큰 계산 영역을 필요로 하기 때문에, 이는 해석시간 증가의 주요 요인이 된다. 이에 본 논문에서는 계산효율을 증대시키기 위해 흡수층 대신 유동해석 결과에 존재하는 반사파 아티팩트를 두 개의 마이크로폰 기법을 기반으로 하여 제거하는 방법을 처음으로 제안하고, 이를 실제 소형 초음속 제트소음 해석 결과에 적용하였다.